[发明专利]存储器、加热炉出口温度控制方法、装置和设备

权利要求书

1.一种加热炉出口温度控制方法，其特征在于，包括：

S11、预设非线性控制系统中非线性预测控制器的设定值；所述设定值包括加热炉出口温度的合理区间；

S12、通过模型辨识构建包括有PID子对象模型、执行器子对象模型、第一被控对象子对象模型和第二被控对象子对象模型的对象模型组；所述执行器子对象模型用于描述调节燃料气流量调节阀开度；所述第一被控对象子对象模型用于描述加热炉出口温度；所述第二被控对象子对象模型用于描述燃料气流量；所述对象模型组以状态空间模型的形式表达；

S13、生成所述对象模型组的动态方程，并将模型参数的变化等效为扰动，根据所述动态方程计算所述对象模型组的扰动特性；所述扰动包括燃料气阀前压力；

S14、分别获取所述非线性控制系统当前时刻的实际输出测量值和状态估计值；所述状态估计值的获取方法包括：在所述当前时刻的前一时刻以作用到对象模型组的输入为参数，根据所述动态方程及其扰动特性所计算生成用于估计所述非线性控制系统当前时刻状态的状态估计值；

S15、通过扩展卡尔曼滤波器，根据所述实际输出测量值和所述状态估计值，以递推的方式来计算出所述非线性控制系统下一时刻的最优状态估计值；

S16、将所述对象模型组的动态方程的最优状态估计值代入所述非线性控制系统的非线性预测控制算法得到所述燃料气流量调节阀开度的最优解；所述最优解用于所述对象模型组的输入。

2.根据权利要求1所述的加热炉出口温度控制方法，其特征在于，所述扰动还包括：

燃料气的组分、被加热物料入口流量和温度中的一种及其任意组合。

3.根据权利要求1所述的加热炉出口温度控制方法，其特征在于，所述用于描述对象模型组的数学模型，包括：

n维向量非线性函数：以及，

m维向量非线性函数：Z_k＝h[X_k，u_k，k]

其中，X_k表示非线性函数的状态变量，u_k表示非线性函数的输入变量，p_k表示非线性函数的模型参数变量，Z_k表示非线性函数的输出变量。

4.根据权利要求1所述的加热炉出口温度控制方法，其特征在于，所述计算所述对象模型组的扰动特性，包括：

按照预设的时间间隔多次在标称模型参数点以模型参数为变量对对象模型组的状态空间模型进行一阶泰勒展开，计算出扰动的统计特性。

5.根据权利要求3所述的加热炉出口温度控制方法，其特征在于，所述按照预设的时间间隔多次在标称模型参数点以模型参数为变量对对象模型组的状态空间模型进行一阶泰勒展开，计算出扰动的统计特性，包括：

假设所述对象模型组的参数变量服从正态分布，将所述对象模型组的模型参数的变化等效成扰动，并计算出扰动的统计特性。

6.根据权利要求1所述的加热炉出口温度控制方法，其特征在于，所述通过扩展卡尔曼滤波器，根据所述实际输出测量值和所述状态估计值，以递推的方式来计算出所述非线性控制系统下一时刻的最优状态估计值，包括：

S21、获取k-1时刻所述非线性控制系统的最优状态估计值

S22、通过检测获得所述非线性控制系统k时刻的实际输出测量值{y_k}，同时通过获得所述非线性控制系统k时刻的状态估计值

S23、通过所述实际输出测量值{y_k}对所述状态估计值进行修正，得到所述非线性控制系统k时刻的最优状态估计值